(57)【要約】【課題】カーカス層とベルト層の一体構造化により軽量化や故障低減を図る場合、設計自由度を高めて多様な性能の設計を可能にする。【解決手段】ビード部３からタイヤ径方向にトレッド部１の端部域へ延長し、該端部域からタイヤ周方向に斜めにトレッド部１の反対側の端部域へ延長し、該反対側の端部域から再びタイヤ周方向に斜めに元の端部域へ戻り、該端部域からタイヤ径方向に前記ビード部３に復帰する往復経路を単位形状Ｐとして、該単位形状Ｐをタイヤ周方向に繰り返し配列することによりカーカス層４とベルト層５の一体構造体４０を形成し、該一体構造体４０をタイヤの左右に前記ベルト層同士を重ねるように互いに独立に配置した。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビード部からタイヤ径方向にトレッド部の端部域へ延長し、該端部域からタイヤ周方向に斜めにトレッド部の反対側の端部域へ延長し、該反対側の端部域から再びタイヤ周方向に斜めに元の端部域へ戻り、該端部域からタイヤ径方向に前記ビード部に復帰する往復経路を単位形状として、該単位形状をタイヤ周方向に繰り返し配列することによりカーカス層とベルト層の一体構造体を形成し、該一体構造体をタイヤの左右に前記ベルト層同士を重ねるように互いに独立に配置した空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記トレッド部の反対側の端部域から元の端部域へ戻るタイヤ周方向に斜めの復路を、該元の端部域から反対側の端部域に向かう往路と逆向きの傾斜にした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記トレッド部の反対側の端部域から元の端部域へ戻るタイヤ周方向に斜めの復路を、該元の端部域から反対側の端部域に向かう往路と同方向の傾斜にした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記一体構造体を構成するコードが有機繊維コード又はスチールコードである請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記ベルト層の総幅が前記トレッド部の展開幅ＴＤＷの２５〜７５％である請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記ベルト層を構成するコードのタイヤ周方向に対する角度が１０°〜７０°である請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
タイヤ内空洞と実質的同一外形を有する中子表面にタイヤ材料を貼り付けてグリーンタイヤを成形することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、カーカス層とベルト層の一体化により軽量化を可能にした空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来技術】
一般に空気入りラジアルタイヤは、両ビード部間に跨がる少なくとも１層のカーカス層を有し、さらにこのカーカス層の外周にベルト層をタイヤ周方向に沿わせる構成からなり、このカーカス層とベルト層とによりタイヤの内圧保持機能と形状規定のタガ機能とを具備するようにしている。しかし、ベルト層はカーカス層とは独立していて両端部に段差を形成するようになっているため、そのベルト層両端部に応力が集中してセパレーションなどの破損が生じ易くなっている。
【０００３】
一方、近年の研究によると、ベルト層下に位置するカーカス層の部分は殆ど内圧保持に寄与しておらず、その内圧保持をベルト層が負担していることが判明している。このような技術的背景の下に、特許文献１は、カーカス層を２層設け、これら２層のカーカス層のトレッド領域でカーカスコードを斜めに傾斜させると共に、互いに交差させることにより、カーカス層にベルト層の機能を一体に具備させるようにした空気入りラジアルタイヤを提案している。
【０００４】
しかし、上記提案のタイヤは、カーカス層にベルト層を一体にした構造にして、ベルト層端部での故障を低減しているとはいえ、カーカス層とベルト層とが必ず同一コードで構成されるため、タイヤの設計自由度が制約され、タイヤ性能を多様に設計しようとする場合に限界がある。また、カーカス層が最低２層以上であることを余儀なくされているので、軽量化にも限界がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１４４４４６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、カーカス層とベルト層の一体構造化により軽量化や故障低減を図る場合、設計自由度を高めて多様な性能の設計を可能にする空気入りタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、ビード部からタイヤ径方向にトレッド部の端部域へ延長し、該端部域からタイヤ周方向に斜めにトレッド部の反対側の端部域へ延長し、該反対側の端部域から再びタイヤ周方向に斜めに元の端部域へ戻り、該端部域からタイヤ径方向に前記ビード部に復帰する往復経路を単位形状として、該単位形状をタイヤ周方向に繰り返し配列することによりカーカス層とベルト層の一体構造体を形成し、該一体構造体をタイヤの左右に前記ベルト層同士を重ねるように互いに独立に配置したことを特徴とする。
【０００８】
上記のようにカーカス層とベルト層を一体構造にして、分離独立したベルト層を設けないためベルト層両端部でのセパレーション故障が無く、かつ一段と軽量化することができる。また、カーカス層とベルト層の一体構造体が左右で互いに独立しているため、タイヤ設計時に左右の一体構造体のコードを適宜種類を選択することによりタイヤ性能を多様に変えることができ、設計の自由度を増すことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態を参照して具体的に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の空気入りタイヤの一例を示す縦断面図であり、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。タイヤの内側には左右に独立した一対のカーカス層４，４が設けられ、かつ各カーカス層４，４の内端にそれぞれベルト層５，５が一体に連結され、それぞれ一体構造体４０，４０を形成している。この左右一対の一体構造体４０，４０は、トレッド部１において内端側のベルト層５，５を上下に積層し、かつ外端側のカーカス層４，４の端部をそれぞれビードコア６，６の周りにタイヤ内側から外側へ折り返すように係止させている。
【００１１】
図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、左右一対の一体構造体４０，４０を展開図として示し、図２（Ａ）は右側の一体構造体４０だけを、また図２（Ｂ）は左側の一体構造体４０だけをそれぞれ示し、かつ図２（Ｃ）は左右の一体構造体４０，４０がベルト層５，５を互いに重ね合わせた状態を示す。
【００１２】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示す各一体構造体４０は、図４に示すように、１本の補強コード１０を一方のビード部３からタイヤ径方向にトレッド部１の端部域へ延長し、そこからタイヤ周方向に対して斜めにトレッド部１の反対側の端部域へ延長し、この反対側の端部域でループ状に折り返して、上記往路とタイヤ周方向に対する傾斜を逆向きにしてトレッド部１の元の端部域へ戻り、更にタイヤ径方向にビード部３へ戻る山形をした往復経路を単位形状Ｐとして形成されている。
【００１３】
すなわち、上記単位形状Ｐをタイヤ周方向に連続するように繰り返し形成しながら進行し、タイヤ周方向を１周した後、次の周回を鎖線で示すようにピッチをずらせて同じ操作を繰り返し、これをタイヤ周方向に複数周回にわたり繰り返すことにより、図２（Ａ）や図２（Ｂ）に示す一体構造体４０を形成している。このように形成された一体構造体４０を、そのベルト層５，５同士をトレッド部１で重ね合わせるようにタイヤ内に配置することにより、図１の空気入りタイヤを形成している。
【００１４】
図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明の他の実施形態の一体構造体４０を例示したものである。図３（Ａ）は右側の一体構造体４０だけを、図３（Ｂ）は左側の一体構造体４０だけをそれぞれ示し、かつ図３（Ｃ）は左右の一体構造体４０，４０がベルト層５，５同士を互いに重ね合わせた状態を示す。
【００１５】
この実施形態の一体構造体４０は、図５に示すように、１本のコード１０をビード部３からトレッド部１の端部域へ進め、ここからトレッド部１の反対側の端部域へタイヤ周方向に対し斜めに進めるまでの往路は、図２（及び図４）の実施形態の場合と同じである。しかし、トレッド部１の反対側の端部域をループ状に折り返して元の端部域へ戻るときの傾斜方向が、図２（及び図４）の場合のように逆向きではなく、同方向に平行になっている点が異なっている。
【００１６】
図３の実施形態の一体構造体４０は、図５に単位形状Ｐを示すように、トレッド部１の反対側の端部域からの復路が、往路の傾斜方向と同方向に進んで元のトレッド端部域へ戻り、そこから最初のビード部３へ戻っている。したがって、単位形状Ｐは、図４のように山形ではなく、「く」の字状になっている。そして、図３の一体構造体４０は、この「く」の字状の単位形状Ｐをタイヤ周方向に１周するように繰り返すことにより形成されている。
【００１７】
一体構造体４０を成形する方法は特に限定されるものではないが、好ましくは、図７に示すようなタイヤ内空洞と実質的同一外形を有する中子５０を使用すると効率よく成形することができる。図７の成形方法は、中子５０の片側の側面にコード１０を半径方向に移動させる操作と上面に斜めに移動させる操作とを周方向にずらせながら往復させると、カーカス層４とベルト層５の一体構造体４０が貼り付け形成される。反対側の側面に同様の操作をすると、対をなす他方の一体構造体４０が貼り付け形成される。図７は、図３（及び図５）の実施形態を形成する場合を示すが、図２（及び図４）の実施形態の場合も同様にして一体構造体４０を成形することができる。
【００１８】
本発明において、上記ベルト層５は総幅ＢＷがトレッド部１の展開幅ＴＤＷの２５〜７５％の範囲になるように設定することが好ましい。また、ベルト層５のコード１０はタイヤ周方向に対する角度が１０°〜７０°の範囲になるように設定することが好ましい。このようにベルト層５の総幅ＢＷとコード１０のコード角度とを設定することにより、ベルト層５にベルト層として必要なタガ機能を具備させることができる。
【００１９】
コード１０によりカーカス層４とベルト層５の一体構造体４０を編成するときの本数としては、１本のコードを移動させればよいが、複数本を１本の状態にまとめて移動させるようにしてもよい。すなわち、例えば２〜１０本の単位の複数本を引き揃えた状態にするか、さらに必要により加撚状態にして編成に使用するのである。いずれの形態にするかは、設計するタイヤに要求される性能に応じて選択すればよい。
【００２０】
また、コード１０の種類は、有機繊維コード及びスチールコードのいずれでもよく、この選択も設計するタイヤに要求される性能に応じて決めればよい。左右の一体構造体４０，４０は互いに独立の構成になっているので、これらに使用するコード１０は、互いに同一であっても、また異なっていてもよい。
【００２１】
図１に例示した空気入りタイヤは、乗用車用として、内側の骨格が左右一対の一体構造体４０，４０だけで構成されている。しかし、重荷重用タイヤの場合には、図６に例示するように、ベルト層５の外周に、さらに従来構造のベルト層７を追加するとよい。このように追加するベルト層７のプライ数は特に限定されないが、例えば２〜５層の範囲で選択し、かつ層間でコードが互いに交差するように積層するのがよい。
【００２２】
本発明によれば、カーカス層とベルト層が一体構造になり、従来のラジアルタイヤ構造のように分離独立したベルト層が無く、かつベルト層の縁でコードがループ状に折り返して切断端をもたないので、ベルト層端部のセパレーション故障は発生しない。しかも、分離独立したベルト層が無い分だけ一段と軽量化することができる。また、カーカス層とベルト層の一体構造体は左右で互いに独立の構成になっているので、タイヤ設計時に左右の一体構造体のコードを別々に選択してタイヤ要求特性に対応出来るので、タイヤの設計自由度を大幅に向上することが出来る。
【００２３】
【発明の効果】
上述したように、本発明の空気入りタイヤによれば、カーカス層とベルト層を一体構造にして、分離独立したベルト層を設けないためベルト層両端部でのセパレーション故障が無く、かつ一段と軽量化することができる。また、カーカス層とベルト層の一体構造体が左右で互いに独立しているため、タイヤ設計時に左右の一体構造体のコードを適宜種類を選択することによりタイヤ性能を多様に変えることができ、設計の自由度を増すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤを例示した子午線断面図である。
【図２】図１の空気入りタイヤに使用される一体構造体を示し、（Ａ）は右側の一体構造体の展開図、（Ｂ）は左側の一体構造体の展開図、（Ｃ）は左右の一体構造体を組み合わせたときの展開図である。
【図３】本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤの一体構造体を示し、（Ａ）は右側の一体構造体の展開図、（Ｂ）は左側の一体構造体の展開図、（Ｃ）は左右の一体構造体を組み合わせたときの展開図である。
【図４】図２の一体構造体を形成する単位形状の説明図である。
【図５】図３の一体構造体を形成する単位形状の説明図である。
【図６】本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を示す子午線断面図である。
【図７】本発明の空気入りタイヤに使用される一体構造体の形成方法の説明図である。
【符号の説明】
１    トレッド部
２    サイドウォール部
３    ビード部
４    カーカス層
５    ベルト層
６    ビードコア
７    ベルト層
１０    コード
４０    一体構造体
５０    中子
Ｐ    単位形状
【図１】
2005007917.tif 000003
【図２】
2005007917.tif 000004
【図３】
2005007917.tif 000005
【図４】
2005007917.tif 000006
【図５】
2005007917.tif 000007
【図６】
2005007917.tif 000008
【図７】
2005007917.tif 000009